一种灌装设备及其灌装方法与流程

1.本发明属于包装的技术领域，具体涉及一种灌装设备及其灌装方法。


背景技术：

2.传统的灌封领域主要面向日化、食品，或者化学制药领域，特点是罐装量加大，批量较多，原料及灌封包材均按照批量处理。其中对包材的处理，从来料、清洗、消毒均会将不同部件分别处理。产品溶液罐装进容器后，后续封装环节才用盖子封盖。
3.现今迅速发展的制药制剂行业，对柔性小批量生产需求增长较大。要求设备小型化、包材前处理减少、开包即用。
4.现在有流水线式的包装可以满足无菌灌装的要求，但是由于灌装过程是先将瓶体和盖体分开的，需要对瓶体和盖体进行清洗烘干洗灭菌，然后再进行无菌灌装，虽然整个过程都可以实现无人操作，但是其生产流程长，占用面积大，且由于灭菌后的包材需要较长时间后才进行封合，其内腔暴露在外界时间较长，提高了被环境微生物二次污染的风险。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种灌装设备，能够缩短开盖后灌装容器的移动时间，减低灌装容器的内腔在外界的曝露时间，降低了被环境微生物二次污染的风险。
6.实现上述目的包括如下技术方案。
7.本发明提供了一种灌装设备，包括上料机构、传送机构和灌装机构；
8.传送机构包括夹取件，夹取件在上料机构和灌装机构之间往返运动；
9.灌装机构包括至少两个灌装头和至少两个与灌装头相对应的旋盖件；单个旋盖件与单个灌装头相邻设置。
10.在其中一些实施例中，单个旋盖件和单个灌装头组成灌装组件；灌装组件设置有至少两个，至少两个灌装组件并列设置。
11.在其中一些实施例中，上料机构包括上料组件，上料组件包括第一分料筒、第二分料筒和进料口；第一分料筒设置在第二分料筒之上，第二分料筒相对第一分料筒移动；第二分料筒处于第一位置时，第一分料筒和第二分料筒连通；第二分料筒处于第二位置时，第二分料筒和进料口筒连通。
12.在其中一些实施例中，上料机构还包括料筒驱动件，料筒驱动件的驱动部分与第二分料筒连接。
13.在其中一些实施例中，第二分料筒在远离进料口的一侧设有托片，托片横向设置在第一分料筒和第二分料筒之间；托片的长度大于第二分料筒移动的距离。
14.在其中一些实施例中，上料组件设置有至少两个；至少两个上料组件排列设置；上料组件之间的距离对应等于夹取件之间的距离；单个旋盖件和单个灌装头组成灌装组件，灌装组件设置有至少两个，至少两个灌装组件并列设置；夹取件之间的距离对应等于灌装组件之间的距离。
15.在其中一些实施例中，传送机构还包括移动托盘，夹取件设置有至少两个；至少两个夹取件沿着夹取件运动的方向排列设置在移动托盘上。
16.在其中一些实施例中，灌装机构还包括固定夹件，固定夹件位于旋盖件的下方。
17.本发明还提供了一种灌装方法，包括以下步骤：
18.步骤一：将灌装容器移动到旋盖件的下方；
19.步骤二：旋盖件旋开灌装容器的瓶盖；
20.步骤三：将旋开瓶盖的灌装容器移动到灌装头的下方，开始灌装；
21.步骤四：灌装完毕，将灌装后的灌装容器移动到旋盖件的下方，旋盖件将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上。
22.在其中一些实施例中，步骤二中，旋盖件抓取待灌装的灌装容器的瓶盖后上升；
23.步骤四中，灌装后的灌装容器移动到旋盖件的下方后，旋盖件下降，旋盖件将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上；
24.步骤一具体包括：
25.a.第二分料筒处于第一位置时，灌装容器由第一分料筒掉落到第二分料筒；
26.b.第二分料筒移动到第二位置，第二分料筒中的灌装容器掉落到进料口，此时托片抵接第一分料筒靠近第二分料筒的一端；
27.c.夹取件将灌装容器移动到旋盖件的下方。
28.本发明所提供的技术方案具有以下的优点及效果：
29.本发明采用上料机构、传送机构和灌装机构实现灌装容器的灌装工作；夹取件将灌装容器由上料机构送到灌装机构；旋盖件将灌装容器的瓶盖打开，灌装头对打开后的灌装容器进行灌装，灌装后旋盖件将瓶盖旋在灌装容器上；可以减少灌装容器的内腔在外界的暴露时间，进而降低被环境微生物二次污染的风险；由于旋盖件和灌装头相邻设置，打开后的灌装容器不会经过其他灌装头，不会受到其他灌装头的污染。
附图说明
30.图1是灌装设备的立体结构图；
31.图2是灌装设备的灌装机构的立体结构放大图；
32.图3是灌装设备的灌装机构的另一立体结构放大图；
33.图4是灌装设备的夹取件的立体结构放大图；
34.图5是灌装设备的夹取件的内部结构放大图；
35.图6是灌装设备的上料组件的立体结构放大图；
36.图7是灌装设备的上料组件的另一立体结构放大图。
37.附图标记说明：
38.1、平台；2、上料机构；3、传送机构；31、夹取件；311、夹爪气缸；312、夹取座；32、容纳腔；321、托块；322、开口；33、移动托盘；34、传送带；4、灌装机构；41、固定夹件；5、上料组件；51、第一支撑柱；52、第一引料板；521、引料通道；53、第一分料筒；54、第二引料板；541、进料口；55、料筒驱动件；56、第二分料筒；57、托片；6、灌装组件；61、旋盖件；62、灌装头；7、固定连接板；71、第二支撑柱；72、第三支撑柱；8、升降驱动件。
具体实施方式
39.为了便于理解本发明，下面将参照说明书附图对本发明的具体实施例进行更详细的描述。
40.除非特别说明或另有定义，本文所使用的“第一、第二
…”
仅仅是用于对名称的区分，不代表具体的数量或顺序。
41.除非特别说明或另有定义，本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.需要说明的是，本文中“固定于”、“连接于”，可以是直接固定或连接于一个元件，也可以是间接固定或连接于一个元件。
43.本实施例提供了一种灌装设备，如图1所示，包括平台1、上料机构2、传送机构3和灌装机构4；上料机构2、传送机构3和灌装机构4设置在平台1上；上料机构2包括两个上料组件5，两个上料组件5并列设置；如图4-5所示，传送机构3包括两个夹取件31，夹取件31包括夹爪气缸311和两个夹取座312，夹取件31用于夹取灌装容器；两个夹取座312分别固定在夹爪气缸311的夹爪上；两个夹取座312在相向的一侧设有夹取凹陷，当夹爪气缸311工作时，夹爪气缸311上的夹爪合拢，使得两个夹取凹陷形成容纳腔32；容纳腔32用于容纳灌装容器；容纳腔32为一圆柱状，其横截面的直径大于灌装容器的直径，便于灌装容器通过；容纳腔32的高度小于灌装容器的高度，便于取出灌装容器；容纳腔32的底部设有托块321，托块321用于托住灌装容器，避免灌装容器掉落；托块321设置有两个且分别固定在两个夹取座312上；当夹爪气缸311工作时，夹爪气缸311上的夹爪张开，使得两个夹取座312的托块321分开，此时灌装容器由容纳腔32滑出；两个夹取座312在相向的一侧的顶部设有倒角，两个夹取座312的倒角形成容纳腔32的开口322，便于灌装容器滑入容纳腔32。
44.两个夹取件31并列设置，上料组件5之间的距离等于夹取件31之间的距离；灌装机构4包括两个灌装组件6，两个灌装组件6并列设置；夹取件31之间的距离等于灌装组件6之间的距离，夹取件31在上料机构2和灌装机构4之间往返运动，使得夹取件31可以将上料机构2的灌装容器直接送至对应的灌装机构4上灌装；在其他实施例中，上料组件5、夹取件31和灌装组件6也可以设置三个、四个、五个或六个，本发明不限制上料组件5、夹取件31和灌装组件6的数量；当上料组件5、夹取件31和灌装组件6的数量大于两个时，上料组件5之间的距离对应等于夹取件31之间的距离，即第一个上料组件5和第二个上料组件5之间的距离等于第一个夹取件31和第二个夹取件31之间的距离，第二个上料组件5和第三个上料组件5之间的距离等于第二个夹取件31和第三个夹取件31之间的距离，以此类推；夹取件31之间的距离对应等于灌装组件6之间的距离，即第一个夹取件31和第二个夹取件31之间的距离等于第一个灌装组件6和第二个灌装组件6之间的距离，第二个夹取件31和第三个夹取件31之间的距离等于第二个灌装组件6和第三个灌装组件6之间的距离，以此类推；便于上料。
45.如图6-7所示，上料组件5包括第一支撑柱51、第一引料板52、第一分料筒53、第二引料板54、料筒驱动件55和第二分料筒56；第一支撑柱51竖直设置在平台1上，第一引料板52和第二引料板54固定在第一支撑柱51上，第一引料板52设置在第二引料板54的上方；第一引料板52设有通孔，第一分料筒53固定在第一引料板52的下端且与通孔相连通，使得灌装容器可以由通孔进入第一分料筒53；第一引料板52的边缘设有入口，第一引料板52上还设有引料通道521，入口通过引料通道521与通孔连接，使得灌装容器可以由入口进入，经引
料通道521达到通孔，并由通孔掉进第一分料筒53；入口与外部的振动盘配合使用，以完成灌装容器的上料；第一分料筒53的直径刚好使一个灌装容器通过，便于灌装容器的上料；第一分料筒53的高度等于一个灌装容器的高度，第一分料筒53在靠近引料通道521的一侧设有缺口，引料通道521上的灌装容器由该缺口进入第一分料筒53，减少引料通道521上的灌装容器的底部与第一分料筒53的灌装容器的顶部的距离，使得灌装容器由引料通道521进入第一分料筒53时不会因高度差而坠落。
46.第二引料板54上设有进料口541；料筒驱动件55固定在第二引料板54上，料筒驱动件55的驱动部分与第二分料筒56连接，使得料筒驱动件55工作时，能够驱动第二分料筒56移动；第二分料筒56设置在第一分料筒53之上，第二分料筒56相对第一分料筒53移动；第一分料筒53的下方为第一位置，第一位置设置在第二引料板54上；进料口541为第二位置；第二分料筒56处于第一位置时，第一分料筒53和第二分料筒56连通；第二分料筒56处于第二位置时，第二分料筒56和进料口541连通；料筒驱动件55为伸缩气缸，料筒驱动件55的驱动部分为伸缩气缸的伸缩杆，料筒驱动件55能够带动第二分料筒56在第一位置和第二位置之间往返；第二分料筒56在远离进料口541的一侧设有托片57，托片57横向设置在第一分料筒53和第二分料筒56之间，避免第二分料筒56处于第二位置时，第一分料筒53中的灌装容器掉落在外部，托片57起到支撑的作用；托片57的长度大于第二分料筒56移动的距离，使得第二分料筒56移动到第二位置后，托片57的长度足以抵住第一分料筒53的底部，从而托住灌装容器。
47.待灌装的灌装容器由引料通道521进入第一分料筒53，料筒驱动件55工作，推动第二分料筒56由第二位置移动到第一位置，此时第一分料筒53和第二分料筒56连通，位于第一分料筒53上的灌装容器进入第二分料筒56；料筒驱动件55工作，推动第二分料筒56由第一位置移动到第二位置，此时第二分料筒56与进料口541连通，灌装容器进入进料口541。
48.如图2-3所示，灌装组件6包括一个旋盖件61和一个灌装头62，单个旋盖件61与单个灌装头62相邻设置；夹取件31将灌装容器由上料机构2送到灌装机构4；旋盖件61将灌装容器的瓶盖打开，灌装头62对打开后的灌装容器进行灌装，灌装后旋盖件61将瓶盖旋在灌装容器上；可以减少灌装容器的内腔在外界的暴露时间，进而降低被环境微生物二次污染的风险；由于旋盖件61和灌装头62相邻设置，打开后的灌装容器不会经过其他灌装头62，不会受到其他灌装头62的污染。
49.旋盖件61为电动旋转夹爪，电动旋转夹爪包括夹爪模组、旋转模组、下壳体和上壳体；夹爪模组包括旋转气动夹爪、夹爪步进电机，下壳体的外部固定旋转气动夹爪，下壳体开设电机孔，夹爪步进电机设置在下壳体内部，并通过电机孔同轴连接旋转气动夹爪以控制旋转气动夹爪的张合；旋转模组包括旋转底座、旋转步进电机，下壳体相对旋转气动夹爪的另一端面设有开孔，开孔由旋转底座同轴盖合，上壳体固接在旋转底座上并竖直位于下壳体的上部，上壳体内置旋转步进电机，旋转步进电机转动带动旋转底座、下壳体、上壳体和旋转气动夹爪同轴转动；夹爪模组用于夹紧灌装容器，并通过旋转模组带动夹爪模组360
°
正反转，实现旋开瓶盖和拧紧瓶盖的效果。
50.灌装设备还包括固定连接板7、第一层板、第二层板、升降驱动件8、两个第二支撑柱71和两个第三支撑柱72，第二支撑柱71一端固定在平台1上，另一端穿过第一层板和第二层板，第一层板位于第二层板之上，第二支撑柱71起到支撑作用；第一层板上设有两个活动
孔，两个第三支撑柱72的一端连接固定连接板7，另一端分别穿过活动孔。
51.升降驱动件8安装在第一层板上，升降驱动件8为伸缩气缸，升降驱动件8的伸缩轴与固定连接板7连接，使得升降驱动件8工作时，固定连接板7随之上下移动；固定连接板7设有两个连接块，两个连接块分别与两个灌装组件6的旋盖件61连接，使得升降驱动件8可以同时控制两个旋盖件61的运动，同时能够使得两个旋盖件61的距离固定，不容易偏移；第一层板上设有灌装头62支架，灌装头62支架用于固定灌装头62。
52.灌装机构4还包括固定夹件41，固定夹件41固设在第二层板上，且位于旋盖件61的下方，使得旋盖件61旋盖时，固定夹件41可以夹紧灌装容器的瓶身；固定夹件41为夹爪气缸。
53.传送机构3还包括移动托盘33、传送带架、传送带34和传送电机，传送带34架安装夹取件31运动的方向设置，传送带34设置在传送带34架上，传送电机用于驱动传送带34运动；移动托盘33连接在传送带34上；两个夹取件31沿着夹取件31运动的方向排列设置在移动托盘33上，移动托盘33的固定作用使得两个夹取件31之间的距离固定，避免发送偏移。
54.本实施例还提供了一种灌装方法，包括以下步骤：
55.步骤一：
56.a.待灌装的灌装容器由引料通道521进入第一分料筒53，第二分料筒56处于第一位置时，灌装容器由第一分料筒53掉落到第二分料筒56；
57.b.第二分料筒56移动到第二位置，第二分料筒56中的灌装容器掉落到进料口541，此时托片57抵接第一分料筒53靠近第二分料筒56的一端；
58.c.灌装容器由进料口541进入位于进料口541的下方的夹取件31的夹取座，此时托块321托住灌装容器；传送电机工作，传送带34移动，带动移动托盘33移动到旋盖件61的下方。
59.步骤二：固定夹件41工作，固定夹件41的夹爪固定灌装容器的瓶身，旋盖件61旋开灌装容器的瓶盖；旋盖件61抓取待灌装的灌装容器的瓶盖后，升降驱动件8工作，旋盖件61上升。
60.步骤三：固定夹件41工作，固定夹件41的夹爪松开灌装容器的瓶身，传送电机工作，传送带34移动，带动移动托盘33移动到灌装头62的下方，夹取件31移动将旋开瓶盖的灌装容器移动到灌装头62的下方，开始灌装。
61.步骤四：灌装完毕，夹取件31将灌装后的灌装容器移动到旋盖件61的下方，升降驱动件8工作，旋盖件61下降，旋盖件61将瓶盖拧在灌装后的灌装容器上，完成灌装工作。
62.步骤五：夹爪气缸311工作，夹取座312分开，灌装后的灌装容器掉入外部的收集槽中。
63.以上实施例也并非是基于本发明的穷尽性列举，在此之外，还可以存在多个未列出的其他实施方式。在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。